新人教版第6章第1讲动量动量定理课件（58张）

第六章动量和动量守恒定律课程标准命题热点1.通过实验和理论推导，理解动量定理和动量守恒定律，能用其解释生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普适性。2．探究并了解物体弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。3．体会用动量守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐与统一。(1)动量定理的理解与应用。(2)动量守恒定律的理解与应用。(3)动量守恒与能量守恒的综合应用。(4)动量守恒定律与电磁学、原子物理等知识的综合应用。课程标准命题热点备考策略1.掌握隔离法、整体法和用守恒定律分析物理问题的方法。2．理解动量、冲量和动量定理，能用动量定理解释生产生活中的有关现象。3．定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。4．运用动量守恒定律、能量守恒定律解决碰撞、爆炸、反冲、“子弹打木块”模型、“弹簧系统”模型、“滑块—木板”模型、“人船”模型等问题。5．理解验证动量守恒定律的实验原理，灵活处理多种实验方案。第1讲动量动量定理知识梳理·双基自测核心考点·重点突破名师讲坛·素养提升2年高考·1年模拟知识梳理·双基自测知识点1动量1．动量(1)定义：运动物体的______和______的乘积。(2)公式：p＝_______。(3)单位：_______________，符号是kg·m/s。(4)矢量性：方向与______的方向相同，运算遵循_____________________。质量速度mv千克米每秒速度平行四边形定则2．动量变化量(1)定义：物体在某段时间内_________和_________的矢量差(也是矢量)。(2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，Δp＝_________。末动量初动量p′－p知识点2动量定理1．冲量(1)定义：力与力的____________的乘积。(2)公式：I＝_________。(3)单位：_________，符号是_________。(4)矢量性：方向与____________相同。(5)物理意义：反映力的作用对______的积累效应。2．动量定理(1)内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受_______________。(2)表达式：mv′－mv＝______或p′－p＝______。作用时间FΔt牛顿秒N·s力的方向时间合力的冲量F合tF合t思考：教材中是如何推导动量定理表达式的？一、堵点疏通1．某物体的速度大小不变，动量一定不变。(

)2．物体的质量越大，动量一定越大。(

)3．物体的动量相同，其动能一定也相同。(

)4．冲量是矢量，其方向与力的方向相同。(

)5．力越大，力对物体的冲量越大。(

)6．若物体在一段时间内，其动量发生了变化，则物体在这段时间内的合外力一定不为零。(

)×××√×√二、对点激活1．(2022·重庆高三月考)如图为某中国运动员在冬奥会短道速滑比赛中的精彩瞬间。假定他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，在一极短时间Δt内滑过的角度为θ，则他在这个过程中(

)A．所受的合外力为零，做匀速运动B．所受的合外力恒定，做匀加速运动C．合外力做功为零，合力的冲量也为零D．合外力做功为零，合力的冲量不为零D[解析]运动员沿圆弧弯道匀速率滑行，可看作匀速圆周运动，所受合外力提供向心力，方向始终指向圆心，合外力不为零，也不是恒力，故AB错误；合外力与速度的方向始终保持垂直，合外力做功为零，但冲量是力与时间的乘积，合力的冲量不为零，故C错误，D正确。2．(2022·河南商丘高三模拟)如图所示，碰碰车周围有橡胶做成的缓冲装置，可以减小碰撞中的撞击力。某次两车相向而行，相撞前的速度大小均为1.5m/s，碰撞过程作用时间约为0.2s，每辆碰碰车和人的总质量约为100kg。则两车碰撞过程中的平均作用力大小约为(

)A．125N B.375NC.750N D.1500N[解析]以其中一辆小车碰前速度方向为正方向，根据动量定理可得－FΔt＝0－mv，解得F′＝750N，C正确，故选C。C3．(2022·湖南岳阳市高三模拟)快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是(

)A．可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量B．可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化C．可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长D．可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率增加C[解析]充气袋在运输中起到缓冲作用，在某颠簸过程中，物体的动量变化量不变，由动量定理可知，合外力的冲量不变，充气袋可以延长动量变化所用的时间，从而减小物体所受的合力，AB错误，C正确；动量对时间的变化率即为物体所受的合力，充气袋可以减小颠簸过程中物品动量对时间的变化率，D错误。核心考点·重点突破考点一对动量、冲量的理解1．动量的性质(1)瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝mv表示。(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关。2．冲量的性质(1)过程量：冲量描述的是力的作用对时间的积累效应，取决于力和时间这两个因素，所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量。(2)矢量性：冲量的方向与力的方向相同，与相应时间内物体动量变化量的方向相同。3．动量和动能的比较

如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP>QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q两点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是(

)A．合力对两滑块的冲量大小相同B．重力对a滑块的冲量较大C．弹力对a滑块的冲量较小D．两滑块的动量变化大小相同例1C[解析]这是“等时圆”，即两滑块同时到达滑轨底端。合力F＝mgsinθ(θ为滑轨倾角)，Fa>Fb，因此合力对a滑块的冲量较大，a滑块的动量变化也大；重力的冲量大小、方向都相同；弹力FN＝mgcosθ，FNa<FNb

，因此弹力对a滑块的冲量较小，选C。冲量的计算方法名师点拨(1)恒力冲量的计算首先考虑公式，其次考虑用动量定理求解；变力冲量的计算首先用动量定理求解，其次可考虑F－t图像中的面积对应冲量。(2)总冲量的三种求法：①若各个外力是恒力，且各力的作用时间也相同，可以先求出合力再乘以时间求冲量，即I合＝F合·t。②若各个外力是恒力，但各力的作用时间不相同，可以先求出每个外力在相应时间内的冲量，然后求各外力冲量的矢量和。③若外力是变力，可以应用动量定理求合外力的冲量。〔变式训练1〕

(2022·新疆昌吉一模)一个静止在水平地面上的物体，质量为0.1kg，受到竖直向上的拉力F作用，F随时间t的变化情况如图所示。若g取10m/s2，则下列说法正确的是(

)A．0～3s内，物体的速度逐渐增大B．3s时物体的速度最大C．第5s末和第9s末物体的速度相等D．第7s末物体离地面的高度最大C[解析]物体质量为0.1kg，即物重1N，在F＝1N前物体保持静止，即物体是从1s后开始向上加速运动的，A错误；在3s末拉力最大，故加速度最大，B错误；根据动量定理，F合t＝m·Δv，结合题中图像，前5秒内m·Δv＝(F－1)t，解得m·Δv＝4.5kg·m/s，前9秒内，m·Δv＝4.5kg·m/s，即第5s末和第9s末的速度相等，C正确；物体在1～9s整个过程中都在向上运动，即第7s末物体仍向上运动，物体离地面的高度不是最大，D错误。考点二对动量定理的理解及应用1．应用动量定理解题的一般步骤(1)明确研究对象和研究过程研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，系统内各物体可以是保持相对静止的，也可以是相对运动的。研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。(2)进行受力分析只分析研究对象以外的物体施加给研究对象的力，所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量，但不影响系统的总动量，因此不必分析内力。如果在所选定的研究过程的不同阶段中物体的受力情况不同，则要分别计算它们的冲量，然后求它们的矢量和。(3)规定正方向由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，列式前先规定一个正方向，与规定的正方向相同的矢量为正，反之为负。(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)。(5)根据动量定理列式求解。2．应用动量定理解题的注意事项(1)动量定理的表达式是矢量式，列式时要注意各个量与规定的正方向之间的关系(即要注意各个量的正、负)。(2)动量定理中的冲量是合外力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，也可以是各力冲量的矢量和，还可以是外力在不同阶段的冲量的矢量和。(3)应用动量定理可以只研究一个物体，也可以研究几个物体组成的系统。(4)初态的动量p是系统各部分动量之和，末态的动量p′也是系统各部分动量之和。(5)对系统各部分的动量进行描述时，应该选取同一个参考系，不然求和无实际意义。2021年东京奥运会蹦床项目女子决赛中，中国选手朱雪莹夺得冠军，刘灵玲获得亚军。比赛中质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下，落垫后反弹的高度为h2，设运动员与床垫接触的时间为t，求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力。(空气阻力不计，重力加速度为g)例2[延伸思考]

(1)床垫对运动员的冲量是多少？(2)如果运动员不是落在床垫上，而是落在水泥地面上，运动员所受的平均冲力表达式相同吗？实际结果有区别吗？〔变式训练2〕

(2023·浙江高三月考)如图所示是某手机防摔装置，商家宣传只要手机摔落角度合适，可以保证2m高处自由摔落而不破，下列有关说法正确的是(

)A．有手机防摔装置就不用担心2m内下落摔破手机了B．防摔装置中气囊的作用类似轮船边悬挂的防撞轮胎所起的作用C．手机从同一地方静止摔落，有防摔装置时地面给它的冲量较小D．手机与地面碰撞过程中手机对地面的冲量与地面对手机的冲量相同B[解析]有手机防摔装置就不用担心2m内下落摔破手机了，这个说法是错误的，有手机防摔装置，只是有一定的保护作用而已，并不一定保证一定安全，所以A错误；防摔装置中气囊的作用类似轮船边悬挂的防撞轮胎所起的作用，所以B正确；手机从同一地方静止摔落，有防摔装置时地面给它的冲量一样，因为高度相同，下落速度大小相同，根据动量定理，但是有防摔装置时质量变大，则动量的变化量增大，则有防摔装置时地面给它的冲量较大，所以C错误；冲量为矢量有方向，则手机与地面碰撞过程中手机对地面的冲量与地面对手机的冲量大小相等，方向相反，所以D错误。A[解析]设脚着地瞬间的速度大小为v，取竖直向上为正，穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中，根据动量定理(F－G)·t0＝0－(－mv)，其中F＝3G，穿上气垫鞋时双脚竖直着地过程中，根据动量定理有(F′－Gt0＝0－(－mv)，解得F＝G。故选A。名师讲坛·素养提升用动量定理求解流体冲击力问题研究对象流体类：液体流、气体流等，通常已知密度ρ微粒类：电子流、光子流、尘埃等，通常给出单位体积内粒子数n分析步骤①构建“柱状”模型：沿流速v的方向选取一段小柱体，其横截面积为S②微元研究小柱体的体积ΔV＝vSΔt小柱体质量m＝ρΔV＝ρvSΔt小柱体粒子数N＝nvSΔt小柱体动量p＝mv＝ρv2SΔt③建立方程，应用动量定理FΔt＝Δp研究(2023·山东高三月考)水上飞人表演是观赏性较高的水上表演项目，水上摩托艇加上与之相连的软管和飞行踏板构成了水上飞行器的核心结构。飞行踏板靠一根水管连接在摩托艇的喷射口，通过摩托艇的喷射动力把飞行踏板冲起来，人在空中能完成各种特技动作。飞行踏板有1个进水口和2个出水口，从进水口进入的水从2个出水口喷出，进水口和出水口均与踏板垂直。进水口的横截面积为S,2个出水口横截面积例3(1)水从飞行踏板出水口喷出的速度大小；(2)为维持悬停，摩托艇发动机的输出功率。[解析](1)设喷出的速度大小为v，极短时间Δt内，喷出水的质量为Δm＝ρSvΔt，规定向下为正方向，对作用过程，根据动量定理可得FΔt＝Δmv－(－Δmv)，由于人悬浮在空中，水对飞行踏板的力等于飞行踏板所受重力，根据平衡条件可得〔变式训练4〕

(2023·河南高三模拟)某地派出所帮助村民将一辆被风吹跑的三轮车推上圩埂。若三轮车被吹下圩埂时风速约为20m/s，空气的密度为1.3kg/m3，假设空气垂直吹到静止的三轮车上时速度变为0，已知三轮车的迎风面积约为2.5m2，可估算三轮车被吹下圩埂时受到风吹的力约为(

)A．200N B.500NC.900N D.1300N[解析]根据动量定理可知Ft＝ρSvt·v，即F＝ρSv2，代入数据解得F＝1300N。故选D。D2年高考·1年模拟1.(2022·山东卷)我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中(

)A．火箭的加速度为零时，动能最大B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量A[解析]火箭从发射仓发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的减速运动，直至速度为零，故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故A正确；根据能量守恒定律，可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能，故B错误；根据动量定理，可知合力冲量等于火箭动量的增加